JP3645776B2

JP3645776B2 - Inkjet printer

Info

Publication number: JP3645776B2
Application number: JP2000047821A
Authority: JP
Inventors: クリストファー・エム・ブラウン
Original assignee: Mutoh Industries Ltd
Current assignee: Mutoh Industries Ltd
Priority date: 2000-02-24
Filing date: 2000-02-24
Publication date: 2005-05-11
Anticipated expiration: 2020-02-24
Also published as: JP2001232826A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、減法混色色彩モデルで定義されている色を使用してカラー画像を印刷するために設計されたインクジェットプリンタに関し、特に双方向印刷を行う際の隣接スワス（いわゆるバンドのこと）の色調変化を低減・除去するインクジェットプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、コンピュータやワードプロセッサ等の出力装置として用いられるプリンタやＣＡＤシステムの出力装置として用いられるラスタプロッタとしてインクジェット式，レーザビーム式，感熱式，熱転写式等の方式が知られている。
【０００３】
その中でインクジェット式のプリンタは、プリントヘッドから印刷用紙等にインクを吐出して印刷を行うものであり、高精細な画像等を高速で印刷することができる。このインクジェットプリンタは、近年のコンピュータの普及と相まって数色のインクをプリントヘッドから吐出するタイプのカラープリンタを筆頭に一般に広く普及し、特にコンピュータが処理した画像等を多色多諧調で印刷するのに最も多く用いられている。
【０００４】
こうしたインクジェットプリンタでは、プリントヘッドを記録用紙を横断する方向（主走査方向）に移動させ、１回の走査でプリント可能な範囲のプリントを行いつつ、記録用紙を主走査方向と直交する方向（副走査方向）に送ることにより印刷が実行される。プリントヘッドは、一般には主走査方向に並んだ複数のヘッドセグメントから構成され、各ヘッドセグメントは各インクの色に対応して設けられる。各ヘッドセグメントは、副走査方向の位置を異ならせた複数のノズルを備える。カラー印刷は、減法混色モデルに従う。減法混色モデルは、典型的にはシアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イェロー（Ｙ）インクの組み合わせ（ＣＭＹ）か、この組み合わせに黒（Ｋ）インクを加えた組み合わせ（ＣＭＹＫ）で表される。また、これらの組み合わせの拡張版として、例えばＣＭＹＫに加えて薄いマゼンタ（Light Magenta：ＬＭ）と薄いシアン（Light Cyan：ＬＣ），薄い黒、或いはこれらの組み合わせと朱，緑，赤，青等のスポットカラーとの組み合わせ等が減法混色モデルとして知られている。
【０００５】
現在、最も一般的なインクジェットプリンタのプリントヘッド構成は、１色あたり１ヘッドセグメントの４ヘッドセグメント構成であり、例えば単方向印刷したときに黒（Ｋ）インクが最初に印刷用紙に付着し、次いでその上にシアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ）インクが吐出され、最後にイェロー（Ｙ）インクが付着するようにＫＣＭＹの順序でノズル配列されたプリンタヘッド等が採用されている。
【０００６】
このプリントヘッドで、単方向印刷に比べて印刷時間を短くするために双方向印刷をする場合、往動走査時とは反対に復動走査時の印刷スワスは、イェロー（Ｙ）インクが最初に付着し、その上にマゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）インク、最後に黒（Ｋ）インクが付着して作られることになる。
【０００７】
こうして双方向印刷で得られた結果の画質においては、隣接スワス間で色調変化が目立つものとなる。その理由は、ＫＭＣＹインクの順に印刷されたスワスは、ＹＭＣＫの順に印刷されたスワスよりも人間の目には明るく見えるからである。この事実は、減法混色に使用する標準の４色がそれぞれ人間の目で識別できる程度の異なる明度を有するということから導き出される。
【０００８】
ＫＣＭＹ順の印刷方法による最適な色再現は、最も暗い色の黒（Ｋ）を最初に印刷用紙に付着させ、その上に黒より明るい色のシアン（Ｃ）を付着させるというような減法混色処理によってなされるという知見に基づき考えられたものである。例えば、ＫＣＭＹにＬＣとＬＭを加えた６色印刷システムの場合、最適な色再現のためのインク層の順序としてこの新たに加えた２色をＹよりも先に付着させることが考えられる。
【０００９】
ところで、市場の迅速な出荷要求及び価格低下要求等に応えつつ商品競争力を高めるためには、インクジェットプリンタにおける印刷時間とその印刷結果である画質のバランスを考えなくてはならない。そのため、多くのインクジェットプリンタは双方向印刷モードを標準装備しており、その場合、単方向印刷モードに比べて印刷時間を２５％〜３０％減少することができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、双方向印刷モードでの印刷方法は確かに印刷時間を短縮するが、印刷速度の増加は、通常画質を犠牲にすることによって達成されるもので、画像全体又は一部を通して目立つスジとして所謂バンド斑を発生させてしまい、結果として画質を損なってしまうことになる。この現象におけるバンド斑は、インターリーブによる印刷で低減することはできるが、完全に除去することはできないという問題がある。
【００１１】
ここで、図９Ａ〜９Ｃを用いてその内容を説明する。同図は、垂直方向に１／１８０インチ間隔でドットの並んだ印刷ヘッドを用い、水平方向解像度３６０ｄｐｉでインターリーブ印刷をする場合の論理モデルを表した図である。
まず、図９Ａに示すように、印刷ヘッド１００が第１の方向（図中矢印Ｒ１方向）に往動作したとき、印刷ヘッド１００に搭載されているインクノズル１０１がインクを射出し、結果として水平解像度３６０ｄｐｉ及び垂直解像度１８０ｄｐｉの印刷をする。往動作のとき、全てのドットに対するインクの印刷順序はＫＣＭＹであり、明るい色が最後に印刷されている。
【００１２】
次に、図９Ｂに示すように、印刷ヘッド１００が第２の方向（図中矢印Ｌ１方向）に復動作するとき、印刷ヘッド１００は、所定量だけシフトし、インクノズル１０１から射出されたインクは水平解像度３６０ｄｐｉ及び垂直解像度１８０ｄｐｉで印刷され、結果として往動作と復動作とで水平及び垂直解像度３６０ｄｐｉのスワスＳＷＴ１を作成する。なお、復動作のとき、全てのドットに対するインクの印刷順序はＹＭＣＫであり、暗い色が最後に印刷されている。
【００１３】
更に、図９Ｃに示すように、印刷ヘッド１００が再び第１の方向（図中矢印Ｒ２方向）に往動作するとき、印刷ヘッド１００は更に所定量だけシフトし、インクノズル１０１から射出されたインクは、前述と同様に水平解像度３６０ｄｐｉ及び垂直解像度１８０ｄｐｉで印刷され、結果として復動作と往動作とで水平及び垂直解像度３６０ｄｐｉのスワスＳＷＴ２を作成する。この往動作のときの全てのドットに対するインクの印刷順序はＫＣＭＹであり、再び明るい色が最後に印刷されることになる。
【００１４】
上記の論理モデルを見ると、各スワスは明暗各明度が垂直方向に均等にインタレースされているので、インターリーブによって各スワスは隣接スワスの色調変化を除去しているように見える。しかし、この論理モデルには、わずかな領域ではあるが隣接ドットに上書きするという所謂ドットゲインが存在している。
【００１５】
ドットゲインは、ある大きさのインク滴が物質の表面で乾燥するときにその直径を増大することによって発生するものである。このドットゲインは、画像品質を最適にするため又はカラー飽和を確実にするため等に必要なものである。例えば、適切なドットゲインがなければ印刷用紙の下地の表面（一般的には白色）がドットとドットの隙間から見えてしまい印刷画像がいわゆる「ウォッシュド・アウト」のように見えてしまうことになる。
【００１６】
図１０は、上記論理モデルにおけるドットゲインを詳しく説明するための図である。
同図（ａ）に示すように、印刷ヘッド１００が復動作をしたときのドットゲインは、明度の高いドットＤ１の上に明度の低いドットＤ２が上書きされるものであり、その結果、印刷結果１１０ａに見られるように人間の目には暗い印象となって表れる。また逆に、同図（ｂ）に示すように、印刷ヘッド１００が２回目の往動作をしたときのドットゲインは、明度の低いドットＤ２の上に明度の高いドットＤ１が上書きされ、印刷結果１１０ｂに見られるように明るい印象となって表れる。このような印刷動作で最終的に印刷された画像は、印刷ヘッド１００が右から左への動作（Ｌ１，Ｌ２，．．．，Ｌｎ）をしたときのスワスＳＷＴ１が暗く見え、左から右への動作（Ｒ１，Ｒ２，．．．，Ｒｎ）をしたときのスワスＳＷＴ２が明るく見えるというものになる。垂直方向の高分解能は、各印刷スワスの細かなインターリーブによって実現され、より分解能の高いプリンタでは色調変化は目立ちにくくなる傾向にある。しかし、そのような場合においても隣接スワス間におけるバンド斑等の色調変化は依然見られるままである。
【００１７】
この発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、双方向印刷をする時の色重ね順の変化に起因するバンド斑や色調変化を効果的に防止するインクジェットプリンタを提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るインクジェットプリンタは、主走査方向に異なる色のインクをそれぞれ吐出する複数のノズルを配列してなるインクジェットヘッドと、このインクジェットヘッドを印刷媒体に対して前記主走査方向及びこれと直交する副走査方向に相対的に駆動すると共に、前記インクジェットヘッドの駆動に同期して前記インクジェットヘッドにインク吐出のための吐出パルスを出力するヘッド制御手段とを備え、前記印刷媒体の各ドット形成位置に前記インクジェットヘッドの各色のノズルから吐出されたインク滴を重ね合わせてカラー画像を形成するインクジェットプリンタにおいて、前記インクジェットヘッドは、それぞれが副走査方向の位置を異ならせた複数のノズルから構成された前記主走査方向に並ぶ６つのヘッドセグメントから構成され、最も暗い色と最も明るい色のインクを吐出する２つのヘッドセグメントがそれぞれ２組備えられ、各組がそれぞれ外側に配置され、内側の２つのヘッドセグメントが中間明度の色のインクを吐出するノズルであり、前記ヘッド制御手段は、前記インクジェットヘッドが前記主走査方向を第１の向きに移動している際と、これとは反対の第２の向きに移動している際とで前記最も暗い色、中間明度の色及び最も明るい色のインクを吐出するノズルが異なる組み合わせとなり、且つ前記第１及び第２の向きのいずれの場合でも、同一のドット位置に対して先行する組の最も暗い色のインクを吐出するヘッドセグメント、中間明度の色のインクを吐出するヘッドセグメント、後ろの組の最も明るい色のインクを吐出するヘッドセグメントの順に吐出パルスを出力するものであることを特徴とする。
【００２６】
なお、前記第１及び第２のインクジェットヘッドのノズルから吐出されるインクの色としては、前記最も暗い色が黒（Ｋ）、前記最も明るい色がイェロー（Ｙ）、前記中間明度の色がシアン（Ｃ）及びマゼンタ（Ｍ）であっても良い。
【００２７】
また、前記第２のインクジェットヘッドのノズルから吐出されるインクの色としては、最も暗い色が黒（Ｋ）であり、その場合、前記ヘッド制御手段は、モノクロ印刷時に前記各組に含まれる黒のヘッドセグメントに対して交互に吐出パルスを出力してカラー印刷時の２倍の速度の印刷を実現するものである。
【００２８】
本発明によれば、インクジェットプリンタにおけるインクジェットヘッドのインクノズルの配列を変更し、インクの吐出順序を制御することで、インクジェットヘッドが主走査方向のいずれの方向に移動した場合でも同一のドット位置に対してインクの吐出順序を保ちながら印刷することが可能となる。これにより、インクの色重ね順に起因するバンド斑等を減少又は除去することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施例を説明する。
図１は、この発明の一実施例に係るインクジェットプリンタの構成の一部を示すブロック図である。
【００３０】
図示しないホストシステムより送られてくるＴＩＦＦ，ＪＰＥＧ，ＭＲ，ＭＭＲ，ＣＡＬＳ等の印刷出力すべき画像データは、ＣＰＵ１に供給されている。ＣＰＵ１は、入力された画像データを、復号処理、色変換処理、階調処理等によって、ビットマップデータに変換し、ビットマップメモリ２に記憶する。ビットマップメモリ２に記憶されたビットマップデータは、ヘッド制御部７の制御によって駆動されるインクジェットヘッド５によって図示しない印刷用紙上にプリントアウトされる。ヘッド制御部７は、ゲートアレイ回路３，ヘッド駆動部４及びタイミングフェンス部６により構成されている。ゲートアレイ回路３は、ヘッド駆動部４にヘッド駆動のためのタイミング信号を出力する。ヘッド駆動部４は、このタイミング信号に基づいて、インクジェットヘッド５を印刷用紙を横断する方向（主走査方向）に駆動すると共に、印刷用紙を主走査方向とは直交する方向（副走査方向）に駆動する。タイミングフェンス部６は、リニアエンコーダを含み、インクジェットヘッド５の位置を検出して、インクジェットヘッド５が主走査方向に所定量だけ移動する毎に、タイミングフェンス信号ＴＰをゲートアレイ回路３に出力する。ゲートアレイ回路３は、このタイミングフェンス信号ＴＰに基づいてヘッド駆動部４にタイミング信号を出力する。ゲートアレイ回路３は、また、タイミングフェンス信号ＴＰに基づいて、インクジェットヘッド５に、インクの吐出タイミングを与える吐出パルスＦＰを出力する。
【００３１】
図２は、印刷用紙２０に対するインクジェットヘッド５の動きを説明するための図である。
【００３２】
インクジェットヘッド５は、印刷用紙２０の主走査方向に往復駆動される。インクジェットヘッド５の往動作の終了時及び復動作の終了時にそれぞれ印刷用紙２０が副走査方向に駆動される。インクジェットヘッド５は、主走査方向に並び異なる色のインクを吐出する複数のヘッドセグメント５ａからなる。１つのヘッドセグメント５ａは、図３に示すように、同一の色のインクを吐出する複数のノズル５ｂから構成されている。これらノズル５ｂは、副走査方向に一列に並んでいても良いが、ノズルの配置を容易にするため、図示のように、１ノズルずつ主走査方向の位置を変えて千鳥格子状に配置されている。
【００３３】
図４は、同装置におけるインクジェットヘッド５の第１の構成例とその駆動例を示す図である。
【００３４】
同図（ａ）に示すように、このインクジェットヘッド５は、主走査方向に並んだ２組のヘッドセグメントグループ５Ｃ１，５Ｃ２から構成されている。一方のヘッドセグメントグループ５Ｃ１は、ＫＹＣの各色のインクを吐出する３個のヘッドセグメント５ａ（Ｋ１，Ｙ２，Ｃ３）で構成されている。他方のヘッドセグメントグループ５Ｃ２は、ＭＹＫの各色を吐出する３個のヘッドセグメント５ａ（Ｍ４，Ｙ５，Ｋ６）で構成されている。なお、各ヘッドセグメント５ａは、それぞれ独立に駆動可能である。ヘッドセグメントグループ５Ｃ１，５Ｃ２は、それぞれが３個のヘッドセグメント５ａを有する３色複合ヘッドでも良い。インクジェットヘッド５が図中矢印Ｌ方向に移動するとき（右から左へ移動：以下、Ｌ行程と呼ぶ。）は、ヘッドセグメントＫ１，Ｃ３，Ｍ４，Ｙ５が順番にインクを吐出し、同図（ｂ）に示すように、印刷用紙２０上にインクの重なりがＫＣＭＹの印刷を行う。
【００３５】
一方、図中矢印Ｒ方向に移動するとき（左から右へ移動：以下、Ｒ行程と呼ぶ。）は、ヘッドセグメントＫ６，Ｍ４，Ｃ３，Ｙ２が順番にインクを吐出し、インクの重なりがＫＭＣＹの印刷を行う。通常、双方向印刷時に特定の色の組み合わせ（例えば赤と緑）は、目立った色調変化を起こし易く、更に僅かな量の黒（Ｋ）インクでも使用する場合は、特にこの現象は著しくなることが分かっている。従って、例えば従来のＫＣＭＹ配列のインクジェットヘッドを使用して、ＫＣＭＹとＹＭＣＫの順序で交互に印刷をするよりも、本実施例のような構成のインクジェットヘッド５を使用してＫＣＭＹとＫＭＣＹとを交互に印刷するほうが色調変化は目立たないものになるといえる。即ち、印刷結果におけるＫとＹとの色順序が逆転することを防ぐことで、隣接スワスの色調変化を最小限にすることができ、ほとんど全色に渡って色調変化を除去することが可能である。
【００３６】
なお、上記は６ヘッドセグメント型の一例であって、同様の考え方は他の配置例にも見出すことができる。例えば、図５（ａ）のように、セグメントグループ５Ｃ１がＹＫＣの各色のインクを吐出する３個のヘッドセグメント５ａ（Ｙ１，Ｋ２，Ｃ３）で構成され、セグメントグループ５Ｃ２がＭＫＹの各色のインクを吐出する３個のヘッドセグメント５ａ（Ｍ４，Ｋ５，Ｙ６）で構成されていても、Ｌ行程でヘッドセグメントＫ２，Ｃ３，Ｍ４，Ｙ６が順番にインクを吐出し、一方、Ｒ行程でヘッドセグメントＫ５，Ｍ４，Ｃ３，Ｙ１が順番にインクを吐出することにより、上記第１の実施例の場合と同様に、色調変化は目立たないものになる。
【００３７】
また同様に、図５（ｂ）のように、セグメントグループ５Ｃ１がＫＹＣの各色のインクを吐出する３個のヘッドセグメント５ａ（Ｋ１，Ｙ２，Ｃ３）で構成され、セグメントグループ５Ｃ２がＭＫＹの各色のインクを吐出する３個のヘッドセグメント５ａ（Ｍ４，Ｋ５，Ｙ６）で構成されていても、Ｌ行程でヘッドセグメントＫ１，Ｃ３，Ｍ４，Ｙ６が順番にインクを吐出し、Ｒ行程でヘッドセグメントＫ５，Ｍ４，Ｃ３，Ｙ２が順番にインクを吐出することにより、色調変化は目立たないものになる。
【００３８】
なお、上述した６ヘッドセグメント型のインクジェットヘッド５は、主走査方向に２つのＫ色のヘッドセグメント５ａを有しているので、図６に示すように、モノクローム印刷時には、例えば図４のインクジェットヘッド５のヘッドセグメントＫ１及びＫ６のみを駆動可能にし、インク吐出周波数の２倍の速度でインクジェットヘッド５を動かし、１ドットおきに交互にＫ１，Ｋ６を動作させるように吐出パルスを印加する。これにより、通常印刷速度の約２倍の高速度で単色（モノクロ）印刷が可能になる。
【００３９】
この場合、同図（ａ）に示すように印刷動作におけるＲ行程の際には、ヘッドＫ１が偶数ドット列に、Ｋ６が奇数ドット列にそれぞれインクを吐出し、同図（ｂ）に示すようにＬ行程の際には、その反対のドット列にそれぞれインクを吐出するのである。例えば水平分解能３６０ｄｐｉのノズルパルス周波数８ＫＨｚ（８０００／秒／ノズル）で印刷をするには、インクジェットヘッドの移動速度（Head Transport Speed：ＨＴＳ）が２２．２インチ／秒であれば良いが、この移動速度を速くするためには、２個のプリントヘッドを１つのヘッドが奇数ドット列を、もう1つのヘッドが偶数ドット列を印刷するように１列に配置すれば良い。その結果、例えば上記モデルを用いてＫ１，Ｋ６に交互にパルスを印加することにより、４４．４インチ／秒の移動速度での高速モノクロ印刷をすることができる。但し、この方法は、インクジェットノズル数とノズルの間隔が等しいインクジェットヘッドを用い、それぞれのノズルが駆動回路を持つ場合にのみ実現することができる。
【００４０】
図７は、同装置におけるインクジェットヘッド５の他の構成例とその駆動例を示す図である。
【００４１】
同図（ａ）に示すように、このインクジェットヘッド５は、ＹＣＭＹの各色のインクを吐出する４個のヘッドセグメント５ａ（Ｙ１，Ｃ２，Ｍ３，Ｙ４）で構成されている。通常、多くの低価格インクジェットプリンタでは、一列のノズル列をもつ４個のプリントヘッド又は４つの独立したノズルセグメント等をもつ１個の複合プリントヘッドを装備し、Ｃ，Ｍ，ＹとＫのインクを実装してＫＣＭＹ印刷を行っている。しかしながらラスタイメージを生成するような、例えば写真やコンピュータ・アートワーク等を生成する場合ではＫのインクはまったく必要がないといえる。事実、減法混色の標準モデルはＣＭＹの色彩であり、ＣＭＹＫではないのである。Ｋの色彩は、テキスト印刷の品質向上と画像コントラストの改善等のために追加されたりしているが、本実施例の方法は、Ｋの色彩による画像品質向上と双方向印刷時の色調誤差による画像品質の劣化とを考慮した上で、画像品質と印刷速度との適切なバランスを実現するために考案されたものである。
【００４２】
同図（ａ）に示すように、インクジェットヘッド５がＬ行程に移動するときは、ヘッドセグメントＣ２，Ｍ３，Ｙ４が順番にインクを吐出し、同図（ｂ）に示すように、印刷用紙２０上にインクの重なりがＣＭＹの印刷を行う。一方、Ｒ行程に移動するときは、ヘッドセグメントＭ３，Ｃ２，Ｙ１が順番にインクを吐出し、同図（ｂ）に示すように、印刷用紙２０上にインクの重なりがＣＭＹの印刷を行う。この結果、Ｋのインクを搭載しない４個のプリントヘッドからなる構成のインクジェットヘッド５での最適な双方向印刷が可能となる。
【００４３】
なお、本発明におけるインクジェットプリンタのインクジェットヘッドの構成は、上述したものに限定されるものではない。例えば、図８（ａ）に示すような、一方のヘッドセグメントグループ５Ｃ１がＫＣＭＹの各色のインクを吐出する４個のヘッドセグメント５ａ（Ｋ１，Ｃ２，Ｍ３，Ｙ４）からなり、他方のヘッドセグメントグループ５Ｃ２がＹＭＣＫの各色のインクを吐出する４個のヘッドセグメント５ａ（Ｙ５，Ｍ６，Ｃ７，Ｋ８）からなるものや、同図（ｂ）に示すようなＫＣＭＹＭＣＫの各色のインクを吐出する７個のヘッドセグメント５ａ（Ｋ１，Ｃ２，Ｍ３，Ｙ４，Ｍ５，Ｃ６，Ｋ７）からなるもの、或いは同図（ｃ）に示すようなＹＭＣＫＣＭＹの各色のインクを吐出する７個のヘッドセグメント５ａ（Ｙ１，Ｍ２，Ｃ３，Ｋ４，Ｃ５，Ｍ６，Ｙ７）で構成されたものでも良い。また、Ｋを搭載しないインクジェットヘッド５の構成としても、例えば、同図（ｄ）に示すようなＣＭＹＭＣの各色のインクを吐出する５個のヘッドセグメント５ａ（Ｃ１，Ｍ２，Ｙ３，Ｍ４，Ｃ５）からなるものであっても良い。要するに、中間明度の色及び最も明るい色のいずれか一方のインクを吐出するヘッドセグメントを複数配設すれば良い。以上のことから、本発明の要旨から逸脱しない範囲であれば、種々のインクジェットヘッド構成が考えられることは言うまでもない。
【００４４】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明によれば、インクジェットプリンタのインクノズル配列を変更し、吐出順序を制御することで、双方向印刷をする時の色重ね順の変化に起因するバンド斑や色調変化を効果的に防止することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例に係るインクジェットプリンタの構成の一部を示すブロック図である。
【図２】同装置における印刷用紙に対するインクジェットヘッドの動きを説明するための図である。
【図３】同装置におけるインクジェットヘッドのノズルの配置例を示す図である。
【図４】同装置におけるインクジェットヘッドの第１の構成例とその駆動例を示す図である。
【図５】同装置におけるインクジェットヘッドの他のヘッドセグメントの配置例を示す図である。
【図６】同装置におけるインクジェットヘッドでのモノクローム印刷時の駆動例を示す図である。
【図７】同装置におけるインクジェットヘッドの他の構成例とその駆動例を示す図である。
【図８】同装置におけるインクジェットヘッドの更に他の構成例を示す図である。
【図９Ａ】従来のインクジェットプリンタでインターリーブ印刷をする場合の論理モデルを表した図である。
【図９Ｂ】同インターリーブ印刷をする場合の論理モデルを表した図である。
【図９Ｃ】同インターリーブ印刷をする場合の論理モデルを表した図である。
【図１０】同論理モデルにおけるドットゲインを詳しく説明すための図である。
【符号の説明】
１…ＣＰＵ、２…ビットマップメモリ、３…ゲートアレイ、４…ヘッド駆動部、５…インクジェットヘッド、６…タイミングフェンス部、７…ヘッド制御部、１００…印刷ヘッド。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an inkjet printer designed to print a color image using colors defined in a subtractive color model, and more particularly to the color tone of adjacent swaths (so-called bands) when performing bidirectional printing. The present invention relates to an ink jet printer that reduces and eliminates changes.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, inkjet, laser beam, thermal, thermal transfer, and other systems have been known as raster plotters used as output devices for printers and CAD systems used as output devices such as computers and word processors.
[0003]
Among them, an ink jet printer performs printing by ejecting ink from a print head onto a printing paper or the like, and can print a high-definition image or the like at high speed. Inkjet printers are widely used, especially color printers that eject several colors of ink from the print head in conjunction with the spread of computers in recent years. In particular, images processed by computers are printed in multiple colors and multi-tones. Is most often used.
[0004]
In such an ink jet printer, the print head is moved in a direction crossing the recording paper (main scanning direction), and printing is performed in a range that can be printed by one scan, while the recording paper is in a direction orthogonal to the main scanning direction (sub-scanning). Printing is executed by sending in the scanning direction. The print head is generally composed of a plurality of head segments arranged in the main scanning direction, and each head segment is provided corresponding to the color of each ink. Each head segment includes a plurality of nozzles having different positions in the sub-scanning direction. Color printing follows a subtractive color model. The subtractive color mixture model is typically represented by a combination of cyan (C), magenta (M), and yellow (Y) ink (CMY), or a combination of this combination with black (K) ink (CMYK). . Moreover, as an extended version of these combinations, for example, in addition to CMYK, light magenta (LM) and light cyan (Light Cyan: LC), light black, or a combination thereof and red, green, red, blue, etc. A combination with a spot color is known as a subtractive color mixture model.
[0005]
Currently, the most common printhead configuration for inkjet printers is a four-head segment configuration with one head segment per color, for example, black (K) ink first adheres to the print paper when unidirectionally printed, then A printer head or the like in which nozzles are arranged in the order of KCMY so that cyan (C) and magenta (M) ink is ejected thereon and yellow (Y) ink is finally attached is employed.
[0006]
When bi-directional printing is performed with this print head in order to shorten the printing time as compared with unidirectional printing, the print swath during backward scanning is the first to use yellow (Y) ink as opposed to forward scanning. Then, magenta (M), cyan (C) ink, and finally black (K) ink are attached to the ink.
[0007]
In the image quality obtained as a result of bidirectional printing in this way, the color tone change becomes conspicuous between adjacent swaths. The reason is that swaths printed in the order of KMCY ink appear brighter to the human eye than swaths printed in the order of YMCK. This fact is derived from the fact that the four standard colors used for subtractive color mixing have different lightness levels that can be identified by the human eye.
[0008]
The optimum color reproduction by the printing method in the order of KCMY is a subtractive color mixing process in which the darkest color black (K) is first attached to the printing paper, and the lighter color cyan (C) is attached thereon. It was thought based on the knowledge that it is made by. For example, in the case of a six-color printing system in which LC and LM are added to KCMY, it is conceivable that the newly added two colors are attached before Y as the order of ink layers for optimal color reproduction.
[0009]
By the way, in order to increase the competitiveness of products while responding to prompt shipping demands and price reduction demands in the market, it is necessary to consider the balance between the printing time in the inkjet printer and the image quality that is the printing result. For this reason, many ink jet printers are equipped with a bidirectional printing mode as a standard feature. In this case, the printing time can be reduced by 25% to 30% compared to the unidirectional printing mode.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, although the printing method in the bidirectional printing mode certainly shortens the printing time, the increase in the printing speed is usually achieved by sacrificing the image quality, so-called as a streak that stands out throughout the entire image or a part thereof. Band spots are generated, and as a result, the image quality is impaired. The band spots in this phenomenon can be reduced by printing by interleaving, but there is a problem that they cannot be completely removed.
[0011]
Here, the content is demonstrated using FIG. This figure is a diagram showing a logical model when interleave printing is performed at a horizontal resolution of 360 dpi using a print head in which dots are arranged at intervals of 1/180 inch in the vertical direction.
First, as shown in FIG. 9A, when the print head 100 moves forward in the first direction (the direction of arrow R1 in the figure), the ink nozzles 101 mounted on the print head 100 eject ink, resulting in horizontal Printing is performed with a resolution of 360 dpi and a vertical resolution of 180 dpi. In the forward operation, the ink printing order for all dots is KCMY, and the bright color is printed last.
[0012]
Next, as shown in FIG. 9B, when the print head 100 moves backward in the second direction (the direction of the arrow L1 in the figure), the print head 100 is shifted by a predetermined amount and the ink ejected from the ink nozzle 101 is ejected. Is printed at a horizontal resolution of 360 dpi and a vertical resolution of 180 dpi, and as a result, a swath SWT1 having a horizontal and vertical resolution of 360 dpi is created by forward and backward operations. In the backward operation, the ink printing order for all dots is YMCK, and the dark color is printed last.
[0013]
Furthermore, as shown in FIG. 9C, when the print head 100 moves forward again in the first direction (in the direction of arrow R2 in the figure), the print head 100 further shifts by a predetermined amount, and the ink ejected from the ink nozzle 101 Is printed at a horizontal resolution of 360 dpi and a vertical resolution of 180 dpi as described above, and as a result, a swath SWT2 having a horizontal and vertical resolution of 360 dpi is created by the backward operation and the forward operation. The ink printing order for all dots during this forward operation is KCMY, and a bright color is printed last.
[0014]
Looking at the above logical model, each swath is evenly interlaced in light and darkness in the vertical direction, so that each swath seems to remove the color change of the adjacent swath by interleaving. However, in this logical model, there is a so-called dot gain that overwrites adjacent dots although it is a small area.
[0015]
Dot gain is generated by increasing the diameter of an ink droplet of a certain size when it dries on the surface of the material. This dot gain is necessary for optimizing image quality or ensuring color saturation. For example, if there is no appropriate dot gain, the surface of the printing paper (generally white) can be seen through the gap between the dots and the printed image will look like a so-called “washed out”. Become.
[0016]
FIG. 10 is a diagram for explaining the dot gain in the logical model in detail.
As shown in FIG. 6A, the dot gain when the print head 100 performs the backward operation is such that the dot D2 having low lightness is overwritten on the dot D1 having high lightness, and as a result, the printing result is obtained. As seen in 110a, it appears as a dark impression to the human eye. On the other hand, as shown in FIG. 5B, the dot gain when the print head 100 performs the second forward operation is such that the dot D1 with high lightness is overwritten on the dot D2 with low lightness, and the print result It appears as a bright impression as seen in 110b. In the image finally printed by such a printing operation, the swath SWT1 when the print head 100 performs the operation from the right to the left (L1, L2,..., Ln) looks dark, and from the left to the right. When the operations (R1, R2,..., Rn) are performed, the swath SWT2 looks bright. High resolution in the vertical direction is realized by fine interleaving of each printing swath, and color tone changes tend to be less noticeable in printers with higher resolution. However, even in such a case, changes in color tone such as band spots between adjacent swaths are still seen.
[0017]
The present invention has been made in view of such problems, and provides an ink jet printer that effectively prevents band spots and color tone changes caused by changes in the color superposition order during bidirectional printing. Objective.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
An ink jet printer according to the present invention includes an ink jet head formed by arranging a plurality of nozzles that respectively eject different colors of ink in the main scanning direction, and the ink jet head is perpendicular to the main scanning direction and the print medium. And a head control unit that relatively drives in the sub-scanning direction and outputs ejection pulses for ejecting ink to the inkjet head in synchronization with the driving of the inkjet head, at each dot formation position of the print medium In the ink jet printer that forms a color image by superimposing ink droplets ejected from nozzles of each color of the ink jet head, the ink jet head is composed of a plurality of nozzles each having a different position in the sub-scanning direction. Six head segments lined up in the main scanning direction Consists of two head segments that eject the darkest and lightest colors of ink, each set arranged on the outside, and the two inner head segments eject inks of medium brightness And the head control means is configured to detect whether the inkjet head is moving in the first direction in the main scanning direction and in a second direction opposite to the main scanning direction. darkest color becomes a combination of nozzles is different for ejecting color and the brightest color inks intermediate brightness, and in any case of the first and second orientation, a set of the most preceding to the same dot position A head segment that ejects dark ink, a head segment that ejects medium-lightness ink, and a head segment that ejects the lightest color of the back pair It characterized in that outputs a discharge pulse in this order.
[0026]
The colors of ink ejected from the nozzles of the first and second inkjet heads are the darkest color is black (K), the brightest color is yellow (Y), and the intermediate lightness color is cyan. (C) and magenta (M) may be used.
[0027]
The darkest color is black (K) as the color of the ink ejected from the nozzles of the second inkjet head, and in this case, the head control means includes the black included in each set during monochrome printing. The discharge pulses are alternately output to the head segments to realize printing at twice the speed of color printing.
[0028]
According to the present invention, by changing the arrangement of the ink nozzles of the ink jet head in the ink jet printer and controlling the ink ejection order, the same dot position can be obtained when the ink jet head moves in any direction of the main scanning direction. On the other hand, it is possible to perform printing while maintaining the ink discharge order. Thereby, band spots and the like caused by the order of ink color overlap can be reduced or eliminated.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a part of the configuration of an ink jet printer according to an embodiment of the present invention.
[0030]
Image data to be printed out such as TIFF, JPEG, MR, MMR, and CALS sent from a host system (not shown) is supplied to the CPU 1. The CPU 1 converts the input image data into bitmap data by decoding processing, color conversion processing, gradation processing, and the like, and stores the bitmap data in the bitmap memory 2. The bitmap data stored in the bitmap memory 2 is printed out on a printing paper (not shown) by the inkjet head 5 driven under the control of the head controller 7. The head control unit 7 includes a gate array circuit 3, a head driving unit 4, and a timing fence unit 6. The gate array circuit 3 outputs a timing signal for driving the head to the head driving unit 4. Based on this timing signal, the head drive unit 4 drives the inkjet head 5 in a direction (main scanning direction) crossing the printing paper, and the printing paper in a direction (sub-scanning direction) orthogonal to the main scanning direction. To drive. The timing fence unit 6 includes a linear encoder, detects the position of the inkjet head 5, and outputs a timing fence signal TP to the gate array circuit 3 every time the inkjet head 5 moves by a predetermined amount in the main scanning direction. The gate array circuit 3 outputs a timing signal to the head driving unit 4 based on the timing fence signal TP. The gate array circuit 3 also outputs an ejection pulse FP that gives ink ejection timing to the inkjet head 5 based on the timing fence signal TP.
[0031]
FIG. 2 is a diagram for explaining the movement of the inkjet head 5 with respect to the printing paper 20.
[0032]
The inkjet head 5 is driven to reciprocate in the main scanning direction of the printing paper 20. The printing paper 20 is driven in the sub-scanning direction at the end of the forward operation of the inkjet head 5 and at the end of the backward operation. The inkjet head 5 includes a plurality of head segments 5a that eject inks of different colors arranged in the main scanning direction. As shown in FIG. 3, one head segment 5a is composed of a plurality of nozzles 5b that eject ink of the same color. These nozzles 5b may be arranged in a line in the sub-scanning direction. However, in order to facilitate the arrangement of the nozzles, the nozzles 5b are arranged in a staggered pattern by changing the position in the main scanning direction for each nozzle as shown in the figure. ing.
[0033]
FIG. 4 is a diagram illustrating a first configuration example of the inkjet head 5 and a driving example thereof in the apparatus.
[0034]
As shown in FIG. 5A, the inkjet head 5 is composed of two sets of head segment groups 5C1 and 5C2 arranged in the main scanning direction. One head segment group 5C1 is composed of three head segments 5a (K1, Y2, and C3) that eject ink of each color of KYC. The other head segment group 5C2 is composed of three head segments 5a (M4, Y5, K6) that discharge each color of MYK. Each head segment 5a can be driven independently. The head segment groups 5C1 and 5C2 may be three-color composite heads each having three head segments 5a. When the inkjet head 5 moves in the direction of arrow L in the drawing (moving from right to left: hereinafter referred to as L stroke), the head segments K1, C3, M4, Y5 sequentially eject ink, As shown in b), printing is performed in which the ink overlap is KCMY on the printing paper 20.
[0035]
On the other hand, when moving in the direction of arrow R in the figure (moving from left to right: hereinafter referred to as R stroke), the head segments K6, M4, C3, Y2 eject ink in order, and the ink overlap is KMCY. Print. In general, certain color combinations (eg red and green) tend to cause noticeable color changes during bi-directional printing, and this phenomenon is particularly noticeable when using a small amount of black (K) ink. I know. Therefore, for example, instead of printing in the order of KCMY and YMCK using an ink jet head having a conventional KCMY arrangement, KCMY and KMCY are alternately used by using the ink jet head 5 configured as in this embodiment. It can be said that the color change becomes less conspicuous when printed on. That is, by preventing the color order of K and Y in the printing result from being reversed, it is possible to minimize the color tone change of adjacent swaths and to remove the color tone change over almost all colors. is there.
[0036]
The above is an example of a 6-head segment type, and the same idea can be found in other arrangement examples. For example, as shown in FIG. 5A, the segment group 5C1 is composed of three head segments 5a (Y1, K2, and C3) that eject ink of each color YKK, and the segment group 5C2 receives ink of each color MKY. Even if the three head segments 5a (M4, K5, Y6) are ejected, the head segments K2, C3, M4, Y6 sequentially eject ink in the L stroke, while the head segment K5 in the R stroke. , M4, C3, and Y1 discharge ink in order, so that the change in color tone becomes inconspicuous as in the case of the first embodiment.
[0037]
Similarly, as shown in FIG. 5B, the segment group 5C1 is composed of three head segments 5a (K1, Y2, and C3) that eject ink of each color of KYC, and the segment group 5C2 is configured of each color of MKY. Even if the head segment 5a (M4, K5, Y6) is configured to eject ink, the head segments K1, C3, M4, Y6 sequentially eject ink in the L stroke, and the head segment K5 in the R stroke. , M4, C3, and Y2 eject ink in order, so that the change in color tone becomes inconspicuous.
[0038]
The 6-head segment type inkjet head 5 described above has two K-color head segments 5a in the main scanning direction. Therefore, as shown in FIG. 6, for example, the inkjet head shown in FIG. Only the five head segments K1 and K6 can be driven, the inkjet head 5 is moved at a speed twice the ink ejection frequency, and ejection pulses are applied so that K1 and K6 are alternately operated every other dot. As a result, monochrome (monochrome) printing can be performed at a high speed approximately twice the normal printing speed.
[0039]
In this case, during the R stroke in the printing operation as shown in FIG. 11A, the head K1 ejects ink to the even dot rows and the K6 to the odd dot rows, respectively, as shown in FIG. During the L stroke, ink is ejected to the opposite dot rows. For example, in order to perform printing at a nozzle pulse frequency of 8 kHz (8000 / second / nozzle) with a horizontal resolution of 360 dpi, the inkjet head moving speed (Head Transport Speed: HTS) may be 22.2 inches / second. In order to increase the speed, two print heads may be arranged in one row so that one head prints an odd dot row and the other head prints an even dot row. As a result, high-speed monochrome printing at a moving speed of 44.4 inches / second can be performed by alternately applying pulses to K1 and K6 using the above model, for example. However, this method can be realized only when an inkjet head having the same number of inkjet nozzles and the same nozzle interval is used and each nozzle has a drive circuit.
[0040]
FIG. 7 is a diagram illustrating another configuration example of the inkjet head 5 and a driving example thereof in the apparatus.
[0041]
As shown in FIG. 5A, the ink jet head 5 is composed of four head segments 5a (Y1, C2, M3, Y4) that eject ink of each color of YCMY. Usually, many low-cost inkjet printers are equipped with four print heads with one row of nozzles or one composite print head with four independent nozzle segments, etc., and C, M, Y and K inks Is implemented and KCMY printing is performed. However, it can be said that K ink is not necessary at all in the case of generating a raster image, for example, a photograph or a computer artwork. In fact, the standard model for subtractive color mixing is CMY color, not CMYK. The K color is added to improve the quality of text printing and the image contrast. However, the method of this embodiment is based on an improvement in image quality due to the K color and a color tone error during bidirectional printing. It is devised to realize an appropriate balance between image quality and printing speed in consideration of image quality degradation.
[0042]
As shown in FIG. 5A, when the inkjet head 5 moves in the L stroke, the head segments C2, M3, and Y4 sequentially eject ink, and as shown in FIG. Printing is performed in which the ink overlap is CMY. On the other hand, when moving in the R stroke, the head segments M3, C2, and Y1 sequentially eject ink, and as shown in FIG. As a result, it is possible to perform optimal bidirectional printing with the inkjet head 5 having a configuration including four print heads not equipped with K ink.
[0043]
In addition, the structure of the inkjet head of the inkjet printer in this invention is not limited to what was mentioned above. For example, as shown in FIG. 8A, one head segment group 5C1 is composed of four head segments 5a (K1, C2, M3, Y4) for ejecting ink of each color of KCMY, and the other head segment group. 5C2 is composed of four head segments 5a (Y5, M6, C7, K8) for ejecting ink of each color of YMCK, and seven of which ejects ink of each color of KCMYMCK as shown in FIG. Seven head segments 5a (Y1, M2) for ejecting ink of each color of YMCKCMY as shown in FIG. 6 (c), or composed of head segments 5a (K1, C2, M3, Y4, M5, C6, K7). , C3, K4, C5, M6, Y7). Also, as the configuration of the inkjet head 5 not equipped with K, for example, five head segments 5a (C1, M2, Y3, M4, C5) for ejecting CMYMC color inks as shown in FIG. It may consist of. In short, a plurality of head segments for ejecting either one of the medium lightness color or the brightest color may be provided. From the above, it goes without saying that various inkjet head configurations are conceivable as long as they do not depart from the gist of the present invention.
[0044]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, by changing the ink nozzle arrangement of the ink jet printer and controlling the ejection order, band spots and color tone changes caused by a change in the color superposition order when bidirectional printing is performed. Is effectively prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a part of the configuration of an ink jet printer according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining a movement of an inkjet head with respect to a printing paper in the apparatus.
FIG. 3 is a diagram illustrating an arrangement example of nozzles of an inkjet head in the apparatus.
FIG. 4 is a diagram illustrating a first configuration example of an inkjet head and a driving example thereof in the apparatus.
FIG. 5 is a view showing an arrangement example of other head segments of the ink jet head in the apparatus.
FIG. 6 is a diagram illustrating a driving example at the time of monochrome printing with the inkjet head in the apparatus.
FIG. 7 is a diagram showing another configuration example of the ink jet head in the apparatus and an example of driving the same.
FIG. 8 is a diagram showing still another configuration example of the ink jet head in the apparatus.
FIG. 9A is a diagram illustrating a logical model in the case of performing interleaved printing with a conventional inkjet printer.
FIG. 9B is a diagram illustrating a logical model when the interleave printing is performed.
FIG. 9C is a diagram illustrating a logical model when the interleave printing is performed.
FIG. 10 is a diagram for explaining in detail dot gain in the logic model.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... CPU, 2 ... Bit map memory, 3 ... Gate array, 4 ... Head drive part, 5 ... Inkjet head, 6 ... Timing fence part, 7 ... Head control part, 100 ... Print head.

Claims

主走査方向に異なる色のインクをそれぞれ吐出する複数のノズルを配列してなるインクジェットヘッドと、
このインクジェットヘッドを印刷媒体に対して前記主走査方向及びこれと直交する副走査方向に相対的に駆動すると共に、前記インクジェットヘッドの駆動に同期して前記インクジェットヘッドにインク吐出のための吐出パルスを出力するヘッド制御手段とを備え、
前記印刷媒体の各ドット形成位置に前記インクジェットヘッドの各色のノズルから吐出されたインク滴を重ね合わせてカラー画像を形成するインクジェットプリンタにおいて、
前記インクジェットヘッドは、それぞれが副走査方向の位置を異ならせた複数のノズルから構成された前記主走査方向に並ぶ６つのヘッドセグメントから構成され、最も暗い色と最も明るい色のインクを吐出する２つのヘッドセグメントがそれぞれ２組備えられ、各組がそれぞれ外側に配置され、内側の２つのヘッドセグメントが中間明度の色のインクを吐出するノズルであり、
前記ヘッド制御手段は、前記インクジェットヘッドが前記主走査方向を第１の向きに移動している際と、これとは反対の第２の向きに移動している際とで前記最も暗い色、中間明度の色及び最も明るい色のインクを吐出するノズルが異なる組み合わせとなり、且つ前記第１及び第２の向きのいずれの場合でも、同一のドット位置に対して先行する組の最も暗い色のインクを吐出するヘッドセグメント、中間明度の色のインクを吐出するヘッドセグメント、後ろの組の最も明るい色のインクを吐出するヘッドセグメントの順に吐出パルスを出力するものである
ことを特徴とするインクジェットプリンタ。An inkjet head formed by arranging a plurality of nozzles that respectively eject different colors of ink in the main scanning direction;
The inkjet head is driven relative to the print medium in the main scanning direction and a sub-scanning direction orthogonal thereto, and an ejection pulse for ejecting ink is applied to the inkjet head in synchronization with the driving of the inkjet head. A head control means for outputting,
In an inkjet printer that forms a color image by superimposing ink droplets ejected from nozzles of each color of the inkjet head at each dot formation position of the print medium,
The ink-jet head is composed of six head segments arranged in the main scanning direction , each of which is composed of a plurality of nozzles with different positions in the sub-scanning direction, and ejects the darkest and brightest inks 2 Two head segments are provided, each set is arranged on the outer side, and the inner two head segments are nozzles that eject ink of medium brightness color,
The head control means is configured so that the darkest color and the intermediate color when the inkjet head is moved in the first direction in the main scanning direction and when the inkjet head is moved in the second direction opposite to the main scanning direction. The lightest color and the nozzle that ejects the lightest color ink have different combinations, and in either case of the first and second orientations , the darkest color ink of the preceding set with respect to the same dot position is used. An inkjet printer that outputs ejection pulses in the order of a head segment that ejects, a head segment that ejects ink of medium lightness, and a head segment that ejects the lightest color of the back group .

前記最も暗い色が黒（Ｋ）、前記最も明るい色がイェロー（Ｙ）、前記中間明度の色がシアン（Ｃ）及びマゼンタ（Ｍ）であることを特徴とする請求項１記載のインクジェットプリンタ。The darkest color is black (K), the brightest color is yellow (Y), the ink jet printer of claim 1, wherein the color of the intermediate brightness is cyan (C) and magenta (M).

前記最も暗い色が黒（Ｋ）であり、前記ヘッド制御手段は、モノクロ印刷時に前記各組に含まれる黒のヘッドセグメントに対して交互に吐出パルスを出力してカラー印刷時の２倍の速度の印刷を実現するものであることを特徴とする請求項１記載のインクジェットプリンタ。The darkest color is black (K), and the head control means outputs ejection pulses alternately to the black head segments included in each set during monochrome printing, and is twice as fast as color printing. inkjet printer according to claim 1, characterized in that to achieve the printing.